日立製作所:工場での設備診断の自動化に向け、音で稼働状態を認識するAI技術を開発
MotorFan / 2018年11月6日 14時35分
日立製作所は、周囲の雑音に影響されず音に基づいて高精度に状況を認識することができるAI技術を開発した。本技術では、周囲環境から発生するさまざまな音(環境音)や周囲の物体や人から跳ね返ってくる音(反響音)などの雑音が含まれる音を、音源の方向や音色の違いなどの複数の観点に基づいて分解し、分解された音をもとに状況認識を行う。これにより、設備の稼働状態や人の活動状態を高精度に認識することができる。今後、さらなる機能向上などを図り、熟練者の経験に頼らず、工場内などさまざまな設備に囲まれた環境に適用が可能な、音に基づく自動設備診断の実用化をめざす。
スマートファクトリーの実現に向けて、工場内のIoT化が進んでおり、設備の保守点検についてもセンサーなどが利用され始めている。一方、センサーを使わない音を利用した設備点検においては、従来、熟練者が音を聴いて経験に基づき設備の稼働状態を診断する方法が一般的だったが、熟練者不足などにより、自動診断サービスのニーズが高まっている。しかし、工場内など、さまざまな設備に囲まれた環境では、環境音や反響音など多様な種類の雑音が混在しているため、音に基づく正確な状況認識が難しく、設備の稼働状態を高精度に把握することが困難だった。
そこで日立は、さまざまな観点で音を分解することで、高精度に状況を認識することができるAI技術を開発した。本技術では、まず、複数のマイクロホンで音を録音し、マイクロホン間での音が到達する時間差から推定される音源の方向や、音色の違いから推測される反響音かどうかなどの複数の観点に基づいて、雑音が混ざった音を分解。さらに、複数のディープニューラルネットワーク(DNN)(*1)に分解した音をそれぞれ入力し、設備や人などが置かれている状況と一致する可能性(確率)をそれぞれ計算する。最後にその計算結果の多数決により、総合的な状況認識結果を出力する。
それぞれのDNNが受け持っている一つの観点だけに頼ると雑音に影響されやすいという問題があるが、複数のDNNの多数決による結果を確認することで雑音に影響されにくくなる。これにより、多様な種類の雑音が存在する環境でも高精度な状況認識が可能になる。
今回、日立は、IEEE AASP TC(*2)が公認する、音響認識分野で最大の国際コンペティションDCASE(*3) 2018 ChallengeのTask 5(*4)において第1位のスコア(*5)を獲得し、本技術の効果を確認した。
本技術は、音に基づいて設備の状態を自動診断するサービスや人の活動状態を自動認識する見守りサービスなどへの応用が期待される。今後、日立は、機能向上などの開発を進め、本技術の実用化をめざす。
なお、本成果は、2018年11月6日~8日に東京電機大学で開催される「電子情報通信学会 第33回 信号処理シンポジウム」にて発表予定。
*1 ディープニューラルネットワーク(DNN):脳の神経回路を模擬した素子(ニューロン)のネットワーク(ニューラルネットワーク)を多層(ディープ)構造にしたもの
*2 IEEE AASP TC:IEEE Audio and Acoustic Signal Processing Technical Committee
*3 DCASE:Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events。DCASE 2018 Challengeは2018年4 月~7月に開催
*4 Task 5:家に設置した複数のマイクロホンを用いて収録された音のデータから「料理中」「食事中」「仕事中」「会話中」「テレビ視聴中」などの9カテゴリの日常活動のいずれの状況かを認識するタスク。参加チームは12チーム、34システム。
*5 公式評価値であるF1-score on Eval. set (Unknown mic.) =学習時と異なるマイク位置での識別精度のスコア
外部リンク
この記事に関連するニュース
-
『ノーコード×IoTデータ自動収集で「現場巻き込む」工場改革の実現方法』というテーマのウェビナーを開催
PR TIMES / 2024年7月13日 12時40分
-
大河原克行のNewsInsight 第305回 三菱電機の静岡製作所を見てきた - 空調事業の主力工場、「霧ヶ峰」の生産拠点
マイナビニュース / 2024年7月8日 14時55分
-
今後のサプライチェーンを守るNECの製造業向けソリューション3選‐ものづくりワールド
マイナビニュース / 2024年7月4日 14時9分
-
Helm.ai、最先端の自動運転開のための動画生成AIモデル「VidGen-1」を発表
PR TIMES / 2024年6月21日 10時45分
-
作業者分析ツール「Tracking Navi」が工場の見える化システム「Nazca Neo Linka」と連携
PR TIMES / 2024年6月20日 17時45分
ランキング
-
1大谷翔平&真美子さんのレッドカーペット中継に… 人気アイドルが「思いっきり映ってる」と話題
Sirabee / 2024年7月18日 15時40分
-
2毎日テレビをつけっぱなしで寝る夫。年間どれだけ電気代を損している?
ファイナンシャルフィールド / 2024年7月18日 8時50分
-
3義母と元夫は減塩生活中!? 嫁に去られた親子の今…【お義母さん! 味が濃すぎです Vol.48】
Woman.excite / 2024年7月15日 21時0分
-
4がんや早死にのリスクを高めるだけ…和田秀樹が「女性は絶対に飲んではいけない」と話す危険な薬の名前
プレジデントオンライン / 2024年7月19日 10時15分
-
5「縁起の良い数字」のナンバープレートとは? “13種類”の人気番号ってなに? 「358」の気になる意味は?
くるまのニュース / 2024年7月19日 21時10分
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
![](/pc/img/mission/mission_close_icon.png)
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
![](/pc/img/mission/point-loading.png)
エラーが発生しました
ページを再読み込みして
ください
![](/pc/img/mission/mission_close_icon.png)